Fue ordenado sacerdote en 1934 y regresó a la universidad para continuar sus estudios en Teología.
[2] Al año siguiente fue nombrado secretario de la Congregación del Concilio (1958-1973).
[6] En 1980, Juan Pablo II nombró a Palazzini como uno de los ayudantes para unificar la Congregación para las Causas de los Santos, en el cual se examinaban candidatos para una posible canonización.
En 1985, Palazzini fue honrado por la universidad de Yad Vashem como «Justo entre las Naciones», pero no se pronunció sobre las críticas hacia el papa Pío XII por su tibieza contra el antisemitismo durante los tiempos del nazismo y el fascismo italiano.
Palazzini era experto en la teología moral del papa Pío XII.